3.2、OSPF

OSPF (开放最短路径优先) 属于 IGP 内部网关路由协议，它基于链路状态算法。

OSPF 直接运行
于 IP 协议之上，使用 IP 协议号 89.

OSPF 的算法：SPF算法：最短路径优先算法

RIP 的算法：DV算法
（贝尔曼-福德算法）

OSPF 协议通告的是
链路状态信息。包括，直接接口的 IP /掩码
，链路的开销值（Csot值），以及链路上的邻居路由器。

LSA：用来描述自身直连链路
的状态的信息，而这种信息是通过OSPF的报文（LSU报文）携带出去的

LSDB：链路状态数据库

OSPF 比 RIP 更加消耗CPU资源

链路状态协议，不收集路由，只收集链路状态

OSPF 基本特点：

1. 支持无类域间路由（CIDR，超网）
2. 支持区域划分
3. 无路由自环
4. 路由变化收敛速度快
5. 使用 IP 组播收发协议数据
6. 支持多条等值路由
7. 支持协议报文的认证

OSPF 报文类型：

1. Hello 报文：建立和维护邻居关系，10s 周期性发送，不需要LSACK
2. DD（Database Description）报文：描述自身的拓扑数据库LSDB的 LSA的简要信息（类似目录）。并不告诉自己具体的链路状态，而是描述自己的拓扑数据库中有哪些链路状态，不需要LSACK ，它有自己的隐藏反馈机制
3. LSR( LSR Request)报文：链路状态请求,向邻居请求某个具体的LSA的一种报文
4. LSU( LSA Update) 报文：将邻居所请求的那个LSA包含在LSU中发送给邻居
5. LSACK( Link State Acknowledgment)报文：链路状态确认报文。LSR、LSU等的应答反馈机制

OSPF 定义的网路类型
：不同的网路类型，机制可能不一样

1、点到点 P2P

2、广播型 broabcast（BMA）

3、NBMA网络（非广播多路访问）

4、点到多点的网络类型（这个是人为定义的，与封装无关）

默认情况下：接口的封装协议决定了网络类型

如果接口封装协议是PPP ,HDLC，FR的点到点的子接口，这种情况默认网路 P2P

如果接口封装协议是以太网，默认的网络类型为 broabcast（广播型 BMA）

如果接口封装协议是FR，FR的点到多点子接口，ATM接口；默认是NBMA网络

任何接口的默认网络类型，可以被认为修改，从而满足不同的场景

DR和BDR：

在广播型的OSPF网络中，会导致不必要的LSA的泛洪，影响网路性能

如果广播网络中，路由器的数量越多，这种重复的LSA的数量也会越来越多，非常糟糕。

如果路由器的数量是N的化，则会产生的LSA的数量为 n*（n-1）

所以提出了一种 DR 和BDR的方案。

即：

在每个广播型的网络中，会选举一个DR（必须有，且有一个），会选举一个BDR（不是必须的，但如果有且只能有一个），而其他路由器则会成为DRother

DRother 只与DR形成邻接关系，如果有BDR时，也同时与BDR形成邻接关系。

DR和BDR形成邻接关系。BDR是DR的备份路由器

DRother 之间只形成邻居关系（two-way）

OSPF协议
邻居关系有2种状态：一种为 two-way （邻居），一种为 full（邻接）

two-way：互相知道对方的存在，但是不和他进行LSA的交换

Full：互相知道对方的存在，而且还进行LSA的交换

在P2P的链路上，路由器直接形成FULL的邻居关系，无需选择DR/BDR。

DR和BDR的选举机制：

1、先比较接口的优先级，优先级最大的路由器成为DR，次大的成为BDR，其他为DRother

2、如果接口优先级相同，则 route-id 最大的成为DR，次大的成为BDR，其他为DRother

3、DR 没有抢夺性，BDR也没有抢夺性。当DR失效，BDR成为新的DR，并重新选举新的BDR.

4、当DR、BDR都失效后，才会重新选举新的 DR 和 BDR

5、当路由器的接口优先级为 0 时，将不会参与DR 和BDR的选举，永远是DRother

route-id 用来标示一台OSPF路由器，保持唯一

route-id 格式，同IP 地址的格式
，32bit

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